Дата публикации: 30.03.2018
Ученые Уральского НИИ метрологии заняты совершенствованием эталонного комплекса, предназначенного для контроля пористых материалов, которые активно применяются в самых разных областях производства, науки и медицины. Комплекс, созданный в 2014 году, включает в себя стандартные образцы и оборудование и на основе сразу нескольких методов в настоящее время позволяет контролировать пористые материалы с размером пор от 0,4 до 100 нм от 0,5 нанометра. После совершенствования диапазон будет расширен до 7500 нм.
Интенсивное развитие науки и техники способствует расширению перечня пористых веществ и материалов. Они востребованы в самых разных отраслях и сегодня есть даже на домашних кухнях, где установлены бытовые фильтры для очистки питьевой воды, объясняет заведующий лаборатории метрологического обеспечения наноиндустрии, спектральных методов анализа и стандартных образцов УНИИМ Егор Собина. Дисперсные и компактные пористые материалы нужны при изготовлении катализаторов химических реакций, различных промышленных и бытовых адсорбентов. Кроме того, они применяются в фармакологии – при изготовлении лекарственных средств, например, применяемых для детоксикации организма после различных отравлений, нормализации кислотности в желудке и т.п.
На сегодня широкое применение получили сорбенты на основе оксидов металлов, активированные угли, цеолиты и другие сыпучие твердые материалы с развитой удельной поверхностью и пористостью. Собственно, величина удельной поверхности и определяет эффективность твердых веществ и материалов, выступающих в роли катализаторов и сорбентов, в их применении для ускорения химических реакций и для очистки воздуха и воды.
Проблема в том, как контролировать качество пористых веществ. До последнего времени мешало отсутствие стандартных образцов утвержденного типа, при помощи которых должно осуществляться метрологическое обеспечение параметров, представляющих важность для потребителя. Без них невозможно получение достоверных результатов измерений.
Работа ученых УНИИМ решила эту проблему. По словам Егора Собины, для создания оптимальной номенклатуры стандартных образцов с заданными параметрами потребовался выбор нескольких наиболее однородных и стабильных веществ. Существующий комплекс оборудования к настоящему времени реализует газоадсорбционный метод. Сейчас уральские ученые исследуют измерительные возможности еще трех методов: стационарной фильтрации, ртутной порометрии и пикнометрии. К 2019 году созданный на базе комплекса государственный первичный эталон единиц удельной адсорбции газов, удельной поверхности, удельного объема и размера пор твердых веществ и материалов (ГЭТ 210-2014) должен закончить этап усовершенствования и выйти на утверждение.